[发明专利]发动机系统

说明书

相关申请交叉引用

本申请要求2013年7月18日提交的韩国专利申请No.10-2013-0084907的优先权，该申请的全部内容通过引用结合于此用于所有目的。

技术领域

本发明涉及一种发动机系统，该发动机系统使用涡轮增压器并且循环废气以在低速范围中改善输出、燃料效率以及废气质量。

背景技术

通常，众所周知柴油发动机比汽油发动机消耗更少的燃料并且具有更好的效率。柴油发动机输出效率约为40%，这是通过高压缩比实现的。

最近，进一步地设置了涡轮增压器和中间冷却器以实现汽油发动机和柴油发动机的大功率输出。

具有涡轮增压器的发动机通过涡轮增压器的压缩机吸入废气或者外部空气以对其进行压缩，压缩的高温空气被提供给发动机一侧。

然而，快速压缩的空气吸收涡轮增压器的热量并且在压缩过程中被加热，使得该快速压缩的空气的密度降低，从而导致发动机燃烧室的增压效率劣化。因此，使用中间冷却器来冷却压缩空气以实现高密度，因此，大量的空气被提供给发动机燃烧室以获得高输出。

同时，在具有涡轮增压器的发动机中，为了降低燃料消耗和同时增加中速范围和低速范围的输出扭矩的研究已在进行，且有效控制循环废气的研究也已经一并在进行。

公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面旨在提供一种发动机系统，其具有降低燃料消耗以及在具有涡轮增压器的发动机处于预定的中速范围和低速范围的条件下增加输出扭矩的优点。

根据本发明的一方面，发动机系统可以包括第一进气管路、进气旁通阀、第二进气管路、第一排气管路、排气旁通阀、第二排气管路、涡轮增压器以及控制部分，所述第一进气管路连接至进气歧管且将外部空气提供给设置于汽缸体上的所述进气歧管，所述进气旁通阀设置于所述第一进气管路上，所述第二进气管路绕过所述进气旁通阀到达所述进气歧管，废气从设置于所述汽缸体上的排气歧管中流经所述第一排气管路，所述排气旁通阀设置于所述第一排气管路上，所述第二排气管路连接至所述排气歧管并绕过所述排气旁通阀，所述涡轮增压器设置于所述第二进气管路和所述第二排气管路之间并且由通过使废气经过第二排气管路以抽吸所述第二进气管路中流动的吸入空气来进行操作，所述控制部分依照驾驶条件控制所述进气旁通阀和所述排气旁通阀。

所述发动机系统可以包括中间冷却器，所述中间冷却器设置于所述第二进气管路上位于所述涡轮增压器的压缩机的下游一侧。

所述发动机系统可以包括节气门体，所述节气门体控制提供给所述进气歧管的进气量。

所述第一进气管路和所述第二进气管路连接至所述节气门体。

当在RPM比预定值小的范围内判定负载比预定值小时，所述控制部分打开所述进气旁通阀和排气旁通阀且控制所述排气旁通阀的打开率。

当在RPM比预定值小的范围内判定负载比预定值小时，所述控制部分关闭所述进气旁通阀，打开排气旁通阀且控制所述排气旁通阀的打开率。

所述控制部分打开所述进气旁通阀和排气旁通阀，并且通过控制所述排气旁通阀在RPM高于预定值的范围内的打开率来控制输出。

基于经过压缩机的空气流量，所述涡轮增压器的空气流量系数小于2，并且其中所述空气流量系数等于经过压缩机的最大空气流量（kg/h）／活塞排量（L）。

所述第二进气管路从连接至所述第一进气管路的空气净化器盒岔开，并且顺序地经过所述涡轮增压器的压缩机和中间冷却器以与所述第一进气管路结合。

所述第二排气管路从所述排气歧管岔开且经过所述涡轮增压器的涡轮以与所述第一排气管路结合。

所述涡轮增压器的容量设置为自然进气式发动机在预定的低速范围内实现最大输出扭矩的最小值。

根据为了实现该目的的本发明，涡轮增压器用于在传统自然进气式汽油发动机的预定转动低速范围内提供空气，通过该方式，在低速范围内扭矩增加且燃料消耗降低。

另外，容易实现自然进气方法用于在高速范围内输出高扭矩而小涡轮增压器用于在低速范围内增加扭矩这样的效果。也即，在低于最大扭矩点的低速范围内使用涡轮增压器以对空气进行增压（super charge），并且在高速范围内能够保持自然进气方法。

相应地，因为涡轮增压器仅用于司机相对常用的低速范围内，所以涡轮增压器的容量能够降低且低速扭矩能够增加以降低燃料消耗。